CN100452616C - 一种多极内转子式永磁发电机的定子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多极内转子式永磁发电机的定子，具体地说是适用于小型化、轻量化、薄型化的发电机，属于发电机技术领域。其主要采用定子冲片通过定子自扣槽叠加而的定子体，定子体面对转子的内侧面上布有转子收纳的永磁铁个数的定子线槽，并有多个定子绕组镶嵌其中；特征是定子体在平行于旋转轴心线方向设有若干个定子螺栓孔，通过上述定子螺栓孔将定子体的一端面直接固定于发动机总成的定子座上。本发明不用机壳，结构简单、紧凑，实现了发电机的薄型化、轻量化和小型化，而且实现高输出效率和高功率输出；易于将发电机制成较大功率并有很好的稳定性、耐久性和可靠性。

Description

一种多极内转子式永磁发电机的定子
技术领域
本发明涉及一种多极内转子式永磁发电机的定子，具体地说是适用于小型化、轻量化、薄型化的发电机，属于发电机技术领域。
背景技术
本发明公开以前，在已知的技术中，永磁铁式发电机的定子也曾有公开，如申请号为PCT/US2004/015485所公开的一种电动发电机包括具有多个永磁体元件的的转子，这些永磁体绕转轴设置在圆环结构上，磁体元件沿内环表面磁极性是连续交替的，还包括通过径向气隙与转子隔开的定子，该定子包括多个磁性铁芯段，该铁芯段具有缠绕其上的各自线圈以形成定子绕组，每个定子段相互间隔开而不直接接触并且沿径向气隙设置，每个定子段包括多个沿平行于转轴方向相互对齐的极，因此定子包括多个沿径向布置的定子极，这些定子极组沿轴向彼此分开设置。又如：JP2001-281347中所公开的一种交流发电机的定子，定子绕组具有各自在每3个切槽上卷装导线构成3个等分绕组，并且导线的切槽收纳部成形为截面长方形，绕组端部形成圆形截面，可获得由等分绕组构成定子绕组、可抑止导线的绝缘薄膜发生的损伤、减少导线相互间的短路事故。
上述所公开的发电机的定子结构，零部件多、结构复杂或者是需要机壳安装，这种结构很难做到小型化、轻量化和薄型化。且这样的结构不能制成较大功率，仅在小功率范围内使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种多极内转子式永磁发电机的定子，其定子体面对转子的内侧面上布有3:2转子收纳的永磁铁个数的线槽，并有多个线圈镶嵌其中；上述定子冲片上设有多个平行于旋转轴心方向的螺栓孔，通过螺栓孔将所述定子的一端面直接固定在发动机总成的定子座上；不用机壳，结构简单、紧凑，实现了发电机的薄型化、轻量化和小型化，而且实现高输出效率和高功率输出。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明采用定子冲片通过定子自扣槽叠加而的定子体，定子体面对转子的内侧面上布有3:2转子收纳的永磁铁个数的定子线槽，并有多个定子绕组镶嵌其中；特征是定子体在平行于旋转轴心线方向设有若干个定子螺栓孔，通过上述定子螺栓孔将定子体的一端面直接固定于发动机总成的定子座上。
本发明定子螺栓孔至少在3个以上，并包含3个。
本发明定子线槽中的定子绕组绕制成三相四线制的Y型或三相三线制的△型。
本发明定子体面对转子的内侧面上布有的定子线槽个数为3的整倍数的3n个，所配合的转子永磁铁极数为偶数2n个。
本发明定子座上设有与发电机座相配合的定子座定位口。
本发明定子体内侧面上的定子线槽沿定子体内侧面轴心线方向设置，并与轴心线平行。
本发明定子体外圈沿旋转轴心线方向设有至少2个若干个凹槽及至少3个若干个定位凸台。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明由于定子体在平行于旋转轴心线方向设有至少包含3个的多个螺栓孔，用螺栓通过上述螺栓孔将所述定子的一端面直接固定于发动机的发电机机座上，不用机壳，最大程度地简化结构，实现了发电机的薄型化、轻量化和小型化，而且可实现高输出效率和高功率输出；由于镶嵌在线槽中的定子线圈采用三相四线制的Y型接法，或采用三相三线制的△型接法，其应用灵活性大，能适应发电机的不同功率输出要求；由于定子体面对转子的内侧面上布有的定子线槽数为3n个，所配合的转子磁极数为2n个，n为自然数，这样的配置能使发电机提高发电效率，合理地应用永磁铁材料，节省成本；由于在定子体上设有与发电机座相配合的定子座定位口，这样能使定子总成很容易安装；由于在定子体内侧面上的多个线槽沿定子内侧面轴心线方向设置并与轴心线平行，能使定子总成与转子总成配合后提高发电效率；由于在定子体外圈沿旋转中心方向至少设有2个凹槽，能减轻重量和兼做散热孔，并增加散热面积，为定子总成提供合理的冷却，实现了发电机的薄型化、轻量化和小型化，易于将发电机制成较大功率并有很好的稳定性、耐久性和可靠性。
附图说明
图1为本发明定子总成用于发电机组使用状态示意图。
图2为本发明定子总成、转子总成装配示意图。
图3为本发明的定子总成A-A剖视图。
图4为本发明的定子冲片图。
图5为本发明的定子绕组接线图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
本实施例主要由发动机总成1、定子座2、转子座3、转子总成4、螺栓5、定子总成6、螺栓7、定子座定位口8、转子座定位口9、定子定位圆10、定子螺栓孔11、定子绕组12、转子螺栓孔13、插片15、永磁铁16、定子体17、定子体旋转中心18、定子内孔19、定子冲片20、定子自扣槽21、定子线槽22、定子凸台23、定子凹槽24、转子内定位圆25等组成。
如图1、图2所示：本发明定子总成6与包含永磁铁16的转子总成4组成一发电机，上述发电机与一发动机总成1组成一发电机组。本发明定子总成6由定子冲片20通过定子自扣槽21叠加而成的定子体17、定子绕组12和插片15等组成。定子总成6的定子体17通过定子定位圆10与定子座定位口8配合，并用多个螺栓7通过定子螺栓孔11将其固定安装在发动机总成1的定子座2上。定子内孔19与定子旋转中心18同心安装，转子总成4上设有转子通风孔14通过转子内定位圆25与转子座定位口9配合，并用多个螺栓5通过转子螺栓孔13将其固定安装在发动机总成1上的转子座3上，转子座3固定到发动机的飞轮上或与飞轮制成一体与发动机的曲轴同步旋转，且使转子旋转中心与发动机的曲轴的中心重合，定子内孔19与转子外圆之间留有一定的间隙，为定子总成6及转子总成4受热后膨胀引起的间隙减小留有余地，以防止转子总成4随发动机曲轴旋转时摩擦定子内孔19而引起的损坏。
如图3、图4所示：本发明采用在定子体17的定子冲片20上设有定子螺栓孔11、定子自扣槽21及与定子体旋转中心18平行的定子内孔19，定子螺栓孔11至少设置在3个以上，并包含3个；定子体17由定子冲片20通过定子自扣槽21同心叠加而成，若干组定子绕组12镶嵌在定子线槽22内，采用插片15封闭。如图5所示：定子体17的定子冲片20上面对转子的内侧面上布有的定子线槽22个数为3的整倍数：1  2  3……3(n-2)-1  3(n-2) 3(n-1)-2 3(n-1)-1 3(n-1) 3n-2 3n-1 3n，所配合的转子永磁铁16极数为偶数2n个，n为自然数。定子体17的定子冲片20上内侧面上的定子线槽22沿定子体17内侧面轴心线方向设置，并与轴心线平行。定子体17的定子冲片20外圈沿旋转轴心线方向至少设有2个若干个凹槽24及至少3个若干个定位凸台23。
如图5所示：本发明定子线槽22中的定子绕组12绕制成三相四线制的Y型或三相三线制的△型。本实施例的定子主绕组12线圈采用Y型三相四线制接法(U V W N)，同时还有二组副绕组(H1 H2，R1 R2)，主绕组的每组线圈的2条平行于定子体旋转中心18的边中间间隔2槽镶嵌在定子线槽22中，这样能使主绕组的每组线圈具有基本相同的长度，节省绕制线圈的漆包线的使用量，降低制造成本。

Claims (6)

1、一种多极内转子式永磁发电机的定子，采用定子冲片(20)通过定子自扣槽(21)叠加而成定子体(17)，定子体(17)面对转子体的内侧面上布有定子线槽(22)，并有多个定子绕组(12)镶嵌其中；其特征是定子体(17)在平行于旋转轴心线方向设有若干个定子螺栓孔(11)，通过定子螺栓孔(11)，将定子体(17)的一端面直接固定于发动机总成(1)的定子座(2)上，所述的定子体(17)外圈沿旋转轴心线方向设有至少2个凹槽(24)及至少2个定位凸台(23)。
2、根据权利要求1所述的一种多极内转子式永磁发电机的定子，其特征在于所述的定子螺栓孔(11)至少设有3个以上，并包含3个。
3、根据权利要求1所述的一种多极内转子式永磁发电机的定子，其特征在于所述的定子线槽(22)中的定子绕组(12)绕制成三相四线制的Y型或三相三线制的△型。
4、根据权利要求1所述的一种多极内转子式永磁发电机的定子，其特征在于所述的定子体(17)面对转子的内侧面上布有的定子线槽(22)个数为3的整倍数3n个，所配合的转子永磁铁(16)极数为偶数2n个，其中n为自然数。
5、根据权利要求1所述的一种多极内转子式永磁发电机的定子，其特征在于所述的定子座(2)上设有与发电机座相配合的定子座定位口(8)。
6、根据权利要求1或4所述的一种多极内转子式永磁发电机的定子，其特征在于所述的定子体(17)内侧面上的定子线槽(22)沿定子体内侧面轴心线方向设置，并与轴心线平行。
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